(57)【要約】 【課題】  小型の近接スイッチ機構を提供すること。【解決手段】  リードスイッチのガラス管３５を箱体形状ケース８に架設し、棒状磁石４を、箱体形状ケース８の底面の中心に配置された回転軸２に固定してガラス管３５と平行に回転できるようにして、箱体形状ケース８の内壁面と棒状磁石４の長手方向側面との間にコイル状バネ３を設け、箱体形状ケース８の底面に棒状磁石４の他方の長手方向側面と接して柱状ピン６を植設し、コイル状バネ３の伸長時に柱状ピン６により棒状磁石４が挟持されて接点部１５が閉じ、コイル状バネ３が収縮時に棒状磁石４が柱状ピン６から離れて接点部１５が開く。【選択図】  図２
2010033831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス管と、前記ガラス管内に封入され接点部を有し、前記ガラス管の両端から引き出されたリード端子を有するリードからなるリードスイッチと、前記接点部を開閉させる磁石と、箱体形状ケースからなる近接スイッチ機構であって、前記磁石は、棒状をなし１軸の回転軸で固定され、前記回転軸の延長線上に前記接点部があるように前記箱体形状ケース内に配置されたことを特徴とする近接スイッチ機構。
【請求項２】
前記ガラス管の中央部に前記接点部が配置されたことを特徴とする請求項１に記載の近接スイッチ機構。
【請求項３】
前記ガラス管と前記磁石の回転面が平行になるように配置されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の近接スイッチ機構。
【請求項４】
前記箱体形状ケース内に、前記磁石の回転角度制限機構を設けた事を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の近接スイッチ機構。
【請求項５】
前記回転角度制限機構は、前記磁石の前記回転の回転力を規制するバネと前記磁石の少なくとも回転方向の１方の側面で前記回転の角度を規制する前記箱体形状ケースの底面に植設された柱状ピンからなることを特徴とする請求項４に記載の近接スイッチ機構。
【請求項６】
前記バネはコイル状バネであることを特徴とする請求項５に記載の近接スイッチ機構。
【請求項７】
前記バネと前記柱状ピンにより挟持されて前記接点部が閉じ、前記磁石が柱状ピンから離れて前記接点部が開くことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の近接スイッチ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードスイッチと磁石を用いた近接スイッチ機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の歩数計において、近接スイッチ機構を用いた技術が特許文献１に開示されている。以下に従来の歩数計に用いられる近接スイッチ機構について図面を参照して説明する。図４は、従来の歩数計の斜視図である。図５は、従来の歩数計の断面図である。図５（ａ）は、従来の歩数計において近接スイッチが閉じた状態を示す断面図である。図５（ｂ）は、従来の歩数計において近接スイッチが開いた状態を示す断面図である。図５（ａ）と図５（ｂ）は、図４に示した歩数計の底面と平行なＡ−Ａ面で切断した断面図であり、近接スイッチ機構のみを示し、歩数計の表示パネル、検出回路等は省略している。図６はリードスイッチの説明図である。
【０００３】
図６に示したリードスイッチの説明図に示すようにリードスイッチ５は、ガラス管３５内に、磁性材料からなるリードが接点部１５を設けて封入され、ガラス管３５の両端からリード端子２５が延びている。図６においては接点部１５は開いた状態を示し、磁界が加わると接点部１５が閉じる電子部品である。
【０００４】
従来の歩数計における近接スイッチ機構は、図５（ａ）と図５（ｂ）に示すように、箱体形状ケース８にリードスイッチと、棒状をなし長手方向一端に磁石部１１を有し他端には回転軸２を備えた振子１と、振子１の回転を制御する上ストッパ１７と下ストッパ２７と戻しバネ９を備えている。リードスイッチのガラス管３５は、箱体形状ケース８の長手方向と垂直に配置されている。上ストッパ１７と下ストッパ２７はリードスイッチのガラス管３５の両端から延びたリード端子２５の近傍に配置されている。
【０００５】
従来の歩数計の近接スイッチ機構において振子１は、回転軸２を中心として上ストッパ１７と下ストッパ２７の間を回転する。図５（ａ）に示したように振子１が上ストッパ１７と接した状態では、振子１の磁石部１１が接点部１５と対向しているので接点部１５は閉じる。振子１が下がると磁石部１１が接点部１５と離れ接点部１５は開く。振子１が下がると図５（ｂ）に示すように、下ストッパ２７と接した状態となる。ここで矩形状振子１は戻しバネ９によって、再び上ストッパ１７方向へ動く構造となっている。
【０００６】
従って、走歩行に伴う人体の上下動と振子１の上下動を連動させると、振子１の磁石部１１が接点部１５を開閉させるので、接点部１５の開閉をカウントする検出回路と接続すると歩数を計数することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６２−１４５３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の歩数計の近接スイッチ機構において、図５（ａ）に示したように、振子１が上ストッパ１７と接して接点部１５が閉じた状態では、振子１はリードスイッチのガラス管３５と直角に位置するので、箱体形状ケース８の幅寸法はガラス管３５の長さ寸法よりも長い必要があった。また、箱体形状ケース８の長さ寸法は、振子１の長さ寸法とガラス管３５の幅寸法を足し合わせた以上の長さが必要であった。また、図５（ｂ）に示したように、振子１が下ストッパ２７と戻しバネ９に接触する位置まで移動するためには、振子１を回転させるための面積を確保する必要があった。回転軸２を中心に約４５°回転しているので振子の長さはリードスイッチのガラス管３５の長さと同等となり、振子１を移動させるための面積としてリードスイッチのガラス管３５と同等の長さを一辺とした直角二等辺三角形の面積が必要となっていた。
【０００９】
例えば、図５において、リードスイッチのガラス管３５の形状が幅２ｍｍで長さ７．５ｍｍの寸法であったとする。上ストッパ１７と下ストッパ２７の距離は、ガラス管３５の長さと同等の距離が必要となり、回転軸２を中心に約４５°回転させるには、ガラス管３５の長さを一辺とした直角三角形の面積が必要となってしまうので、近接スイッチ機構を収容するためには、箱体形状ケース８は幅１０ｍｍ程度で、長さ１０ｍｍ以上の大きさが必要となる。
【００１０】
上記のように、従来の歩数計の近接スイッチ機構では、箱体形状ケース８の長手方向に垂直にリードスイッチが収容され、ガラス管３５に垂直に振子１を回転運動させているためスペースを確保しなければならない。従って歩数計において近接スイッチ機構の占める面積が大きくなり、歩数計の外形寸法が大きくなるという問題があった。
【００１１】
本発明の課題は、小型近接スイッチ機構を提供し、歩数計の小型化を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ガラス管と、前記ガラス管内に封入され接点部を有し、前記ガラス管の両端から引き出されたリード端子を有するリードからなるリードスイッチと、前記接点部を開閉させる磁石と、箱体形状ケースからなる近接スイッチ機構であって、前記磁石は、棒状をなし１軸の回転軸で固定され、前記回転軸の延長線上に前記接点部があるように前記箱体形状ケース内に配置されたことを特徴とする近接スイッチ機構である。
【００１３】
本発明は、前記ガラス管の中央部に前記接点部が配置されたことを特徴とする上記の近接スイッチ機構である。
【００１４】
本発明は、前記ガラス管と前記磁石の回転面が平行になるように配置されたことを特徴とする上記の近接スイッチ機構である。
【００１５】
本発明は、前記箱体形状ケース内に、前記磁石の回転角度制限機構を設けた事を特徴とする上記の近接スイッチ機構である。
【００１６】
前記回転角度制限機構は、前記磁石の前記回転の回転力を規制するバネと前記磁石の少なくとも回転方向の１方の側面で前記回転の角度を規制する前記箱体形状ケースの底面に植設された柱状ピンからなることを特徴とする上記の近接スイッチ機構である。
【００１７】
前記回転角度制限機構は、前記磁石の長手方向側面と前記箱体形状ケースの内壁面との間に設けたバネと、前記磁石の長手方向の他方の側面と接するように前記箱体形状ケースの底面に植設された柱状ピンからなることを特徴とする上記の近接スイッチ機構である。
【００１８】
前記バネはコイル状バネであることを特徴とする上記の近接スイッチ機構である。
【００１９】
前記バネと前記柱状ピンにより挟持されて前記接点部が閉じ、前記磁石が柱状ピンから離れて前記接点部が開くことを特徴とする上記の近接スイッチ機構である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の近接スイッチ機構によれば、長手方向両端に極性を有する棒状磁石の回転軸をリードスイッチの接点部に合わせて箱体形状ケースに収容し、棒状磁石とリードスイッチの方向が重なった状態でリードスイッチの接点部が閉じ、棒状磁石が回転してリードスイッチの方向と重ならなくなると接点部が開く、簡単な構造で接点部の開閉を行うことができる。
【００２１】
本発明の近接スイッチ機構によれば、棒状磁石の回転角度制限機構を設けて回転角度を一定範囲に限定することにより、従来と比較して近接スイッチ機構の磁石の回転範囲が小さくできるので歩数計の小型化を実現することができる。
【００２２】
本発明の近接スイッチ機構によれば、棒状磁石の回転力を規制するバネを設け、棒状磁石の少なくとも回転方向の１方の側面で回転角度を規制するように箱体形状ケースの底面に柱状ピンを設けて棒状磁石の回転角度を制限して、リードスイッチの接点部を開閉させるので、走歩行に伴う人体の上下動と連動させて正確に歩数をカウントできる歩数計を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本発明の近接スイッチ機構の斜視図である。図２は、本発明の近接スイッチ機構の接点部が閉じた状態を示す断面図である。図２（ａ）は、本発明の近接スイッチ機構のＡ−Ａ面から底面に平行に切断した断面図である。図２（ｂ）は、本発明の近接スイッチ機構のＢ−Ｂ面から底面に垂直に切断した断面図である。図２（ｃ）は、本発明の近接スイッチ機構のＣ−Ｃ面から底面に垂直に切断した断面図である。
【００２５】
図３は、本発明の近接スイッチの接点部が開いた状態を示す断面図である。図３（ａ）は、本発明の近接スイッチ機構のＡ−Ａ面から底面に平行に切断した断面図である。図３（ｂ）は、本発明の近接スイッチ機構のＢ−Ｂ面から底面に垂直に切断した断面図である。図３（ｃ）は、本発明の近接スイッチ機構のＣ−Ｃ面から底面に垂直に切断した断面図である。
【００２６】
本発明の近接スイッチ機構は、図２、図３のように箱体形状ケース８の対向する壁面にリードスイッチが架設され、リード端子２５が箱体形状ケース８から延びているが、このリード端子２５にリードスイッチの接点部１５の開閉状態を検出する検出回路を接続して、人体の上下動と接点部１５の開閉を連動させて、歩数計が構成できる。
【００２７】
本発明の近接スイッチ機構の接点部１５が閉じた状態を詳しく説明する。まず、図１においてＡ−Ａ面から箱体形状ケース８の底面に平行に切断した断面である図２（ａ）に示したように、棒状磁石４は、長手方向を箱体形状ケース８の長手方向と平行に収容され、リードスイッチはガラス管３５が棒状磁石４と対向して箱体形状ケース８に架設されている。棒状磁石４とリードスイッチが重なった状態で、接点部１５は閉じた状態となる。棒状磁石４の回転角度を制限するための柱状ピン６が、棒状磁石４の回転方向の側面と接して箱体形状ケース８の底面に垂直に植設されている。棒状磁石４の回転方向の他方の側面と箱体形状ケース８の内壁面との間にコイル状バネ３が設けられている。棒状磁石４は、コイル状バネ３と柱状ピン６と間に挟持され、リードスイッチのガラス管３５と平行な位置で保持されている。柱状ピン６により棒状磁石４の回転角度を規制している。
【００２８】
図１においてＢ−Ｂ面から箱体形状ケース８の底面に垂直に切断した断面である図２（ｂ）に示したように、箱体形状ケース８の底面の長手方向の中心に、回転軸２が配置され、棒状磁石４が回転軸２を中心に回転可能となるように棒状磁石４の中心が回転軸２に固定されている。リードスイッチはガラス管３５が棒状磁石４と平行に箱体形状ケース８に架設されている。回転軸２の延長線上にリードスイッチの接点部１５が位置している。
【００２９】
また、図１においてＣ−Ｃ面から箱体形状ケース８の底面に垂直に切断した断面である図２（ｃ）に示したように、箱体形状ケース８の底面の幅方向の中心に回転軸２が配置され、棒状磁石４の中心が回転軸２に固定されている。リードスイッチのガラス管３５は、回転軸２の延長線上に配置されている。棒状磁石４はコイル状バネ３と柱状ピン６によって挟持されている。ここで、リードスイッチはガラス管３５のみで表した。
【００３０】
次に、本発明の近接スイッチ機構の接点部１５が開いた状態を詳しく説明する。まず、図１においてＡ−Ａ面から箱体形状ケース８の底面に平行に切断した断面である図３（ａ）に示したように、リードスイッチのガラス管３５は箱体形状ケース８の長手方向に平行に架設されている。棒状磁石４は、回転軸２を中心としてガラス管３５の長手方向と垂直に回転して柱状ピン６から離れて、棒状磁石４の回転方向の側面との間に設けられたコイル状バネ３が縮み、棒状磁石４と箱体形状ケース８の内壁とが接している。棒状磁石４のリードスイッチのガラス管３５との重なりが少なくなると、接点部１５に加わる磁力が低下して接点部１５は開いた状態となる。ここで棒状磁石４は、長手方向両端に極性を有するものを用いると良い。コイル状バネ３が縮むと反発力が生じコイル状バネが伸びて、棒状磁石４を柱状ピン６の方向へ回転させることができる。コイル状バネ３により棒状磁石４の回転力を規制している。
【００３１】
図１においてＢ−Ｂ面から箱体形状ケース８の底面に垂直に切断した断面である図３（ｂ）に示したように、箱体形状ケース８の底面の長手方向の中心に、回転軸２が配置され、棒状磁石４の長手方向の中心に接続されている。リードスイッチのガラス管３５は棒状磁石４と平行に箱体形状ケース８に架設されている。
【００３２】
また図１においてＣ−Ｃ面から箱体形状ケース８の底面に垂直に切断した断面である図３（ｃ）に示したように、箱体形状ケース８の底面の幅方向の中心に、回転軸２が配置され、棒状磁石４が回転できるように棒状磁石４の幅方向の中心が回転軸２に固定されている。リードスイッチのガラス管３５は棒状磁石４と平行に箱体形状ケース８に架設されており、回転軸２上にリードスイッチが配置されている。棒状磁石４は、回転軸２を中心に回転し、コイル状バネ３は縮み、柱状ピン６から離れている。ここで、リードスイッチはガラス管３５のみで表した。
【００３３】
歩数計における本発明の近接スイッチ機構のリードスイッチの開閉状態の検出回路としては、図２に示した接点部１５が閉じた状態をＯＮとして、図３に示した接点部１５が開いた状態をＯＦＦとなるように設定し、人体の上下動と連動して棒状磁石が回転するようにして、接点部の開閉を検出し歩数をカウントすることができる。また検出回路は、図３に示した接点部１５が開いた状態をＯＮとして、図２に示した接点部１５が閉じた状態をＯＦＦとなるように設定してもよい。
【００３４】
例えば、リードスイッチのガラス管３５の長さを７．５ｍｍとして、棒状磁石４の回転角度を約４５°とすると棒状磁石４の長手方向と垂直に棒状磁石４が移動する距離は４ｍｍ程度となり、従来と比較して回転距離が半分程度であり磁石の回転を確保するためのスペースが小さくできるので、本発明の近接スイッチ機構によれば歩数計を小型化できる。
【００３５】
また、棒状磁石の長手方向側面と箱体形状ケースの内壁面の間に設けるバネはコイル状バネに限らず人体の上下動と連動できればよいので、板バネ等の他の形状であっても同様の効果が得られる。
【００３６】
図２および図３において、ガラス管と棒状磁石は平行に配置して表しているが、棒状磁石を回転軸を中心に回転して、接点部を開閉できる構造であれば良いのでガラス管と棒状磁石は必ずしも平行でなくても良い。
【００３７】
以上、歩数計を例に説明を進めてきたが、本発明の近接スイッチ機構は他の用途に用いる事も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の近接スイッチ機構の斜視図。
【図２】本発明の近接スイッチ機構の接点部が閉じた状態を示す断面図。図２（ａ）は本発明の近接スイッチ機構のＡ−Ａ面から底面に平行に切断した断面図。図２（ｂ）は本発明の近接スイッチ機構のＢ−Ｂ面から底面に垂直に切断した断面図。図２（ｃ）は本発明の近接スイッチ機構のＣ−Ｃ面から底面に垂直に切断した断面図。
【図３】本発明の近接スイッチ機構の接点部が開いた状態を示す断面図。図３（ａ）は本発明の近接スイッチ機構のＡ−Ａ面から底面に平行に切断した断面図。図３（ｂ）は本発明の近接スイッチ機構のＢ−Ｂ面から底面に垂直に切断した断面図。図３（ｃ）は本発明の近接スイッチ機構のＣ−Ｃ面から底面に垂直に切断した断面図。
【図４】従来の歩数計の斜視図。
【図５】従来の歩数計の断面図。図５（ａ）は従来の歩数計において近接スイッチが閉じた状態を示す断面図。図５（ｂ）は従来の歩数計において近接スイッチが開いた状態を示す断面図。
【図６】リードスイッチの説明図。
【符号の説明】
【００３９】
１    振子
２    回転軸
３    コイル状バネ
４    棒状磁石
５    リードスイッチ
６    柱状ピン
８    箱体形状ケース
９    戻しバネ    
１１    磁石部
１５    接点部
１７    上ストッパ
２５    リード端子
２７    下ストッパ
３５    ガラス管
【図１】
2010033831.tif 000003
【図２】
2010033831.tif 000004
【図３】
2010033831.tif 000005
【図４】
2010033831.tif 000006
【図５】
2010033831.tif 000007
【図６】
2010033831.tif 000008